文/乔善勋

在中国的航空工业发展史上,徐舜寿是一位里程碑式的人物。从歼教-1型的设计到初教-6飞机的研制,从强-5型飞机的成功到轰-6飞机的改进,从歼-8飞机设计方案的论证到自行设计运-7,这些中国航空发展历程中赫赫有名的机型都和徐舜寿息息相关。

此外,徐舜寿还为中国飞机设计事业培养了一大批顶尖人才,科学院、工程院两院院士顾诵芬,工程院院士陈一坚、管德、陆孝彭、屠基达等都从他那里受益良多。

作为新中国早期航空工业的规划师和奠基人之一,徐舜寿在一直思考如何建设具有中国特色的飞机设计体系。徐舜寿的工作搭档、时任某研究所所长的刘鸿志评价他是中国航空工业科研战线上“难得的帅才”。

从南浔到南昌

图、南浔古镇

徐舜寿出身于古镇南浔的世家,他的曾祖父徐延祺曾官至内阁中书、总理衙门章京,祖父徐麟年是一位诗人,父亲徐一冰是我国著名现代体育教育家。

徐一冰在日本留学期间看到外国人的强健体魄,立志使国人强壮,回国后创办了国内首所体操学校和国内首个现代体育刊物《体育杂志》。因成绩卓越,徐一冰还曾获得民国总统黎元洪颁发的“教思无穷”匾。

1917年8月21日,徐舜寿出生于上海。三年后,他随母亲回到祖籍浙江湖州南浔镇,并在那里度过了童年和少年时代。徐舜寿从小就品学兼优,在小学时就曾跳过三级。

他喜欢数理化课程,1933年从秀州中学毕业后,因成绩优秀被南京金陵大学和北京清华大学同时录取。经过认真思考,徐舜寿选择入读清华大学机械系航空专业。

在清华大学读书期间,徐舜寿深受梅贻琦和马约翰教育理念影响,不仅学业成绩优秀,打下了坚实的航空知识基础,还经常参加体育运动,并积极投身于爱国运动,参加了1935年“一二·九”运动。

1937年5月,徐舜寿从清华毕业后,分配至杭州飞机制造厂担任检验员。9月份,徐舜寿又考入中央大学航空机械特别专业研究生班。

图、1937年,徐舜寿在清华大学毕业照

1939年5月,徐舜寿毕业后被分配到国民党空军航空委员会航空研究院,在空气动力学组做飞机性能计算研究。他阅读数十本英美航空技术报告,它和王士倬合著《飞机性能捷算法》,获得航空研究院的奖励。

1941年苏联在新疆伊宁成立空军教导队,帮助我国培训飞行员。不久后徐舜寿被调往教导队,负责教授“飞行原理”课程。一年后,徐便又调回成都航空委员会编辑处,他在此编写了极具实用价值的《英语航空工程名词字典》。

抗战爆发后,面对日本军机的肆意轰炸,有志之士都认识到了振兴我国航空工业的必要。1941年,美国国会通过《租借法案》,1942年6月中美签订《抵抗侵略互助协定》,根据其中的条款要招聘公费留美实习生。徐舜寿又抓住机会考取了中国空军第四批赴美留学生。

1945年,徐舜寿先在韦德尔公司学习零件制造,后来到麦克唐纳公司学习飞机设计,并参与了FD-1和FD-2飞机的设计工作。1946年3月,徐舜寿到圣路易华盛顿大学研究生院攻读力学。当年8月,徐舜寿奉召回国,奔赴南昌第二飞机制造厂参加中运-2和中运-3运输机的总体设计和性能计算,他主要负责发动机选型和飞机外形定线。

创办我国首个飞机设计室

1949年2月,在上海的徐舜寿开始谋划北上解放区,历经几多坎坷后,他于5月份来到沈阳,被分配至东北航校机务处,并加入了解放军。上海解放后,徐舜寿随东北航校机务处副处长顾光旭南下接收国民党溃败而留下的航材、工厂和航空人才。后来在接收组的基础上组建华东军区航空处,徐舜寿成为其中航空工程研究室的一员。

1950年1月,徐舜寿随航空工程研究院从上海搬至南京,工作期间他带头翻译了俄语版《飞机构造学》,这本书还被很多学校当做教材使用。11月航空工程研究院撤销,徐舜寿等一批人被调入重工业部航空局。1957年徐舜寿还随同聂荣臻率领的中国代表团到苏联谈判米格-19和图-16的技术转让问题。

1953年徐舜寿得到一本国外最新出版的《飞机强度学》,他便利用出差的旅途进行翻译。当时徐舜寿乘坐的是火车硬卧,他便爬伏在手提箱上,以每小时2页的速度翻译,就这样,他趁出差的旅途翻译完一本书。上行下效,徐舜寿领导的研究所经过长期积累,保存下非常丰富的技术资料。

1954年7月11日,我国第一架初教5(雅克18)在南昌飞机制造厂研制成功。1956年7月19日第一架喷气式歼击机歼5(米格-17)在沈阳飞机制造厂下线。这也标志着我国航空业从修理到仿制的过渡,徐舜寿也在这一“黄金时期”做出了重要贡献。苏联专家都称徐舜寿为航空工业局的飞机总工艺师。

飞机设计是项庞大、繁杂的系统工程,而且随着航空科学技术的进步,飞机设计也面临越来越多的科学、技术和管理等方面挑战。

20世纪50年代,苏联虽然给我国大量援助,但也有局限性,尤其在航空方面,苏联的援助严格限制在飞机制造技术层面,并不希望我们掌握研究、设计、试制和开发技术。这就要求我们自力更生攻关自行设计飞机的能力。

1956年8月,机械部四局发布《关于成立飞机、发动机设计室的命令》,明确了设计室的主要任务:集中一批技术力量,一面学习苏联的产品设计资料和有关的基本规范,掌握设计计算程序和方法;一面在工厂进行实习,熟悉产品的工艺过程。然后在此基础上开始部件或整件产品的实习设计,为将来建设飞机、发动机设计所准备条件和培养干部。

1956年10月,徐舜寿主持创办了我国首个飞机设计室——沈阳飞机设计室,并担任主任设计师,同时担任歼教-1喷气机的总设计师。设计室办公条件虽然简陋,但徐舜寿仍按照高标准来布置,他借鉴了早年在美国麦克唐纳飞机工厂实习时设计室的布局,打通整个屋子,让所有设计人员共处一室,总设计师也可以看到大家,方便及时解决问题。飞机设计室下设13个设计组,其中程不时任总体设计组组长、顾诵芬任空气动力学组组长、屠基达任机身设计组组长等。

徐舜寿很清楚中国飞机设计事业要想发展起来,设计人员必须掌握先进的航空科学技术和设计技术。飞机设计室成立后,资料奇缺,在徐舜寿的提倡下,设计室订购了1945年以来的英国《航空工程》、《皇家航空学会志》、美国航空学会学报等出版物。通过收集大量文献资料,飞机设计室很快成为国内航空科技资料收藏最多的地方。

徐舜寿鼓励年轻的技术骨干要“坐下来,钻进去,冒出来”。他还对技术人才的专业知识提出高水平要求,他表示:“一个飞机设计人员一定要熟悉十种以上飞机的同一构件或系统的构造,并能进行分析比较,论述其优缺点,概括出各设计家的传统,知其所然。”

从歼教-1到初教-6

飞机设计室成立不久便开始新飞机的设计工作,当时空军的高级训练机是乌米格-15、中级教练机是雅克-11、初级教练机是雅克-18。由于雅克-11消耗很快,徐舜寿决定从中级教练机开始着手。但国内高速风洞的局限,新飞机不能超过临界马赫数,机翼不能后掠,徐决定设计一款时速850公里的中级喷气式教练机。

那是建国初期,中国工业百废待兴。徐舜寿在没有外国专家援助、缺乏飞机专业设计人才和短缺经费的极端困难情况下,带领一代航空青年人才,仅用三个月便完成歼教-1的全部设计图纸,在两年内研制出歼教-1使用的材料、发动机,在那个年代堪称奇迹。

徐舜寿在研发歼教-1的过程中,虽然主要参考对象是米格-17战斗机,但是他并没有“唯米格论”,而是大胆将米格机的机头进气改为两侧进气布局,同时采用全机铝合金结构和下单翼式设计。

在歼教-1飞机方案评审中,徐舜寿了解到苏式飞机座舱盖容易顶头,操纵手柄偏大,因此专门派人收集了1400多名中国飞行员的身材数据。他发现苏联人上身短,因此座舱矮,同时,苏联人的手掌大比中国人大,所以手柄设计得较宽。根据这些数据,歼教-1进行了相应的改动。可以说,徐舜寿是国内人体工程学应用第一人

1958年7月26日,歼教-1在空军试飞员于振武的操纵下顺利完成首飞。于振武曾评价歼教-1:“座舱宽敞,前后舱视界比米格-15好,座舱安排合适,部分电门仪表安排会有些不适,应加以改进;起落架减振好,刹车灵活,转弯容易;放襟翼时飞机低头,力矩变化较大……

总体评价是:除了几个故障需要排除,其他基本性能都较好”。叶剑英元帅还代表中央军委参加了庆功会。

歼教-1的成功对于刚起步的新中国航空事业有着深远意义,它开创了中国人自行设计飞机的历史。徐舜寿领导着飞机设计室走完了从型号设计到试飞的全过程,通过歼教-1的研发,很好地锻炼出一批人才,积累很多宝贵设计经验,歼教-1也开创了我国航空工业从仿制到自行研制的先河。

飞机设计室在进行歼教-1设计时,第二架初教-6的设计也开始了。当时我国的初级教练机主要是仿制雅克-18,徐舜寿发现雅克-18使用的钢骨架和蒙布结构已经落伍,而且雅克-18使用后三点式起落架,飞行员改型也比较麻烦。

新的设计任务下达后,徐舜寿立刻组织力量展开初教-6的总体方案设计,其中提到初教-6采用螺旋桨前三点式起落架、全金属薄蒙皮半硬壳结构。

由于飞机设计室正在歼教-1的研发,还要上马“东风107”超音速飞机,因此初教-6的任务便被转至南昌302厂。徐舜寿让初教6主管设计师屠基达率领20多名设计人员去南昌302厂,徐本人也去南昌亲自指导工作。

1958年8月27日,初教-6首飞成功,当年10月还在北京南苑机场接受中央领导的检阅。1962年1月国务院军工产品定型委员会正式给初教-6定型。初教-6在1979年还荣获国家级质量金质奖章。到2007年末,初教六下线3000多架,还销往国外数百架。

2019年2月,初教6获中国民航局颁发的TC/PC(型号合格证/生产许可证),成为我国第一个进行军转民的飞机型号,标志着初教6正式进入国内民用航空市场。

从伊尔-28到运-7

歼教-1首飞后,徐舜寿带领研发人员奔赴福建前线机场,听取一线人员的意见反馈,为设计新的超音速歼击机做准备工作。遗憾的是超音速飞机“东风107”因“大跃进”等影响导致被迫中止。

1960年12月20日,中共中央批准成立国防部第六研究院,也就是航空研究院,飞机设计室则并入了六院一所(歼击机设计所)。国防部任命徐舜寿为六院一所副所长。

1963年2月,中央军委为了加强飞机研究所的保障工作,国防部六院由国防科学技术委员会领导,改着陆军服装。1964年3月,徐舜寿被授予中国人民解放军技术上校军衔,并当选为第三届全国人大代表。

图、图、1964年被授予上校军衔的徐舜寿

1964年7月,徐舜寿奉命参与组建我国首个大型飞机设计所——西安飞机设计研究所,并担任该所技术副所长并兼任首任总设计师。

当时,我国正在推进米格-21和伊尔-28飞机的改型工作,徐舜寿到任后,很快便着手组织伊尔-28飞机换装涡扇发动机的改进工作。他去部队后还了解到伊尔-28在中国“水土不服”的情况,该机座舱没有空调设备,夏天的南京约38℃,而飞机在500米高空座舱温度能达到54℃,飞行员执行任务后,需要人扶着才能出来。徐舜寿组织人员研究出有散热器和涡轮冷却效果的空调系统,一举解决了飞行员的大问题。

1964年,我国首颗原子弹爆炸成功,接下来就需要准备首颗高空热核爆炸试验,也就是氢弹。执行该任务就需要研究投放氢弹的飞机的选型、改装,并研制飞机上搭载的原子灰尘取样器。徐舜寿担任载机组组长(“816”方案),载机的改装牵涉到性能、投放高度、速度、逃生、弹舱保温、材料耐热、耐冲击、耐原子辐射等一系列技术难题。

徐舜寿认为氢弹爆炸后,对载机影响最大的是冲击波,对此他还进行了艰苦的地面模拟试验,最终保障了氢弹投放的顺利进行。1978年“816”方案在全国首届科技大会上荣获全国科学大会奖。

徐舜寿早在1962年便提出,中国这么大,更加需要大飞机,他对伊留申飞机设计局很是推崇,并希望测绘仿制伊尔-18。1966年10月27日,国务院国防工办以276号文正式下达安-24的测绘设计任务,并命名为运-7。

运-7也是十所建立来,首个飞机完整型号的测绘仿制任务。徐舜寿曾对技术人员表示:要好好学习毛主席的《矛盾论》,对于工程技术人员而言,解决了主要矛盾,就解决了七成矛盾,再解决次要矛盾,就解决了95%。工程上的问题解决95%就行了,剩下5%可以靠加大裕度来解决。

然而正当徐舜寿准备为我国更多新型飞机设计贡献自己的力量时,文化大革命开始了,他在十年浩劫中备受摧残,在1968年1月6日不幸离世。原航空工业部副部长徐昌裕曾在《为祖国航空拼搏一生》中提到:“徐舜寿死时才51岁!”这句话道出了所有熟悉和了解徐舜寿的人的悲痛之情。

回顾徐舜寿的一生,他对新中国飞机设计思想是我国航空工业的精神丰碑和一代航空前辈的智慧结晶,我们航空人需要继承和发扬光大这一精神。

后记:

最早接下关于“徐舜寿”大师的约稿时,恰好北航河南招生组来郑州做招生宣传。北航很重视河南考生,派出的也是“建院八系”之一的王牌5院,其下辖的飞机系,北航航空宇航科学与技术一级学科在教育部组织的三次学科评估(2004年、2009年、2012年)中均排名全国第一。

但是在交流的时候得知,拔尖的孩子不愿意去传统的航空航天学院,绝大部分选择的是信息大类(即电子信息、自动化、计算机等方向)。这个是在高考报名的时候就已经成型的局面。我当时就说,希望通过“徐舜寿”的故事激励更多优秀学子投身大飞机事业,也希望能避免徐悲剧的重演。

“一代飞机宗师”徐舜寿,我国航空业里程碑式的人物,从歼教1到初教6,从强5到轰6,乃至歼8、运7,都能看到徐的身影。院士顾诵芬、陈一坚、管德、陆孝彭、屠基达也和他关系密切。然而当徐正值壮年,准备大展宏图时,一场历史浩劫将其埋没。

我国航空工业的发展的确一言难尽,尤其是经历浩劫之后,又经历了漫长的“买比造”好的时代,种种原因导致运-10、MD90的接连下马,这其中更导致航空人才的断档,SF厂的专业技术人员有的还去设计汽车糊口。

和芯片业“卡脖子”类似的还有民机制造业,且不说发动机、航电核心设备,就连应急滑梯这些都是需要考虑的问题。

从历史发展的进程来看,我们国家已将大飞机提升到前所未有的高度。首先是打基础的中航工业,央企名录第4。单列出的中国商飞,央企名录50,放在了工业基础最好的上海。为了解决配套的发动机问题,还专门成立了中国航发,央企名录第9。三个副部级央企攻坚民机这个“工业明珠”。

但成立了高级别公司还不够,还需要有人,更重要的如何凝聚人。就像《基业长青》(Build to last)中提到的“愿景、使命、价值观”那样。我们的航空业需要高瞻远瞩的企业,核心使命才能正确引导和激励行业翘楚在充满荆棘的航空发展之路上奋勇向前。

人才从哪来?从高校来。

人才到哪去?到一线去!

在这里也打一个广告,欢迎2021届高三学生报考北京航空航天大学航空航天大类,勇担空天报国的青春使命。

欢迎2021年毕业的翘楚学子选择中国商飞、中国航发。

中国“卡脖子”的大飞机事业需要你们!

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